ترمیستور (Thermistor) نوعی مقاومت حساس به دما است که تغییرات مقاومت آن با تغییرات دما متناسب است. این قطعه الکترونیکی به طور گسترده در اندازه‌گیری دما، کنترل حرارت و جبران دما در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و معمولاً به دو نوع PTC (ضریب دمایی مثبت) و NTC (ضریب دمایی منفی) تقسیم می‌شود.

ترمیستور(THERMISTOR) چیست؟

ترمیستور (thermistor) قطعه‌ایست که در برابر حرارت مقاوم بوده و در مواقعی که دمای یک محدوده تغییرپیدا می‌کند (حتی تغییرات جزئی و کوچک) ، مقاومت ترمیستور نیز همگام با این تغییرات به صورت متغیر عمل می‌کند. به عبارت دیگر ترمیستور یا مقاومت حرارتی، نوعی مقاومت الکتریکی است که مقاومت آن با تغییر دما به طور قابل توجهی تغییر می‌کند. کلمه ی ترمیستور ازعبارت (temperature sensitive resistors) به دست آمده است و به آن مقاومت حرارتی نیز گفته می‌شود.

انواع ترمیستور

عموما ترمیستورها (thermistor) در دو نوع متفاوت تولید می‌شوند که این دو نوع عبارتند از :

ترمیستورهایNTC یا ضریب دمای منفی

در ترمیستورهای ntc زمانی که دما افزایش می‌یابد به صورت برعکس عمل کرده و مقاومت آنها کاهش پیدا  می‌کند و در زمانی که دمای یک محیط یا دستگاه  کم می‌شود این سنسور مقاوم  در برابر دما رو به افزایش می‌رود. معمولا ترمیستورهای ntc جزو رایج ترین سنسورهای مقاومتی هستند.

لینک مفید:راز و رمز ترمیستور NTC در کنترل دما

کاربردهای ترمیستورهایNTC یا ضریب دمای منفی

• اندازه‌گیری دما
• کنترل دما
• جبران دمایی
• تشخیص ولتاژ

ترمیستورهای PTC یا ضریب مثبت

ترمیستورهای ptc هنگامی که دمای یک دستگاه افزایش می‌یابد ، مقاومت آنها نیز افزایش یافته و در زمانی که دمای دستگاه رو به کاهش می‌رود، مقاومت سنسورهای ptc نیز دچار کاهش می‌شود. ترمیستورهای ptc مانند ترمیستورهای ntc در زمینه ی کاربرد و استعمال چندان شایع نیستند اما اکثرا در جهت محافظ مدار بکار می‌روند و به عنوان محدود کننده‌ی جریان دستگاه عمل می‌کنند؛ هنگام عبور جریان از دستگاه، گرمای مقاومتی به مقدار کمی تولید می‌شود؛ زمانی که این روند زیاد می‌شود گرمایی که دستگاه ازجانب خود نسبت به محیط ایجاد می‌کند نیز افزایش می‌یابد.

لینک مفید:ترمیستورPTC یا پی تی سی چیست؟

کاربردهای ترمیستورهای PTC یا ضریب دمای مثبت

• محدود کردن جریان
• محافظت در برابر اضافه بار
• سنسورهای دما (در محدوده خاص)

علاوه بر دو نوع NTC و PTC، ترمیستورها بر اساس ساختار و مواد تشکیل‌دهنده به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند:

ترمیستورهای مهره‌ای: ترمیستورهای مهره ای رایج‌ترین نوع ترمیستورها بوده و در اندازه کوچک و با قیمت ارزان تولید می شوند.

ترمیستورهای میله‌ای: دارای دقت و سرعت بالا بوده و قابلیت تحمل جریان بالا را نیز دارند.

ترمیستورهای دیسکی: ترمیستورهای دیسکی مناسب برای سطوح بوده و قابلیت پاسخ دهی سریع به تغییرات دما را دارند.

ترمیستورهای SMD: ترمیستورهای SMD یا Surface Mount Device Thermistors نوعی از ترمیستورها هستند که برای مونتاژ سطحی روی مدارهای چاپی طراحی شده‌اند. این نوع ترمیستورها اندازه بسیار کوچکی دارند و به دلیل سهولت در مونتاژ و قابلیت اتوماسیون، در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شوند.

ترمیستورها (thermistor)چگونه کار می‌کنند؟

ترمیستورها از مواد نیمه‌رسانا مانند اکسیدهای نیکل، منگنز یا کبالت ساخته می‌شوند. این مواد به صورت مهره‌های کوچک، میله‌ها، دیسک‌ها یا لایه‌های نازک در ساختار ترمیستور به کار می‌روند.اساس عملکرد ترمیستورها اینگونه می‌باشد که مقدار دما را اندازه‌گیری کرده و به کنترل این مقدار می‌پردازند و در برابر تغییر دما، مقاومت آن ها نیز به صورت متغیر و مطابق با این روند عمل می‌کند. اگر بدانیم که تغییر دما چگونه بر روی مقاومت یک ترمیستور تاثیر می‌گزارد، می‌توانیم با اندازه گرفتن این مقاومت، دمای آن را نیز به دست آوریم که این رابطه به صورت خطی می‌باشد. البته این نکته قابل ذکراست که اندازه گیری ترمیستورها توسط واحد اندازه‌گیری (اهم) انجام می‌شود.

مزایای ترمیستور(thermistor)

• این سنسورها به دلیل اندازه‌ی کوچکی که دارندفضای کمی را اشغال کرده و قابلیت فعالیت در فضاهای کوچک یا تنگ را دارا می‌باشند.
• ترمیستورها در مواقعی که نیاز به واکنش فوری باشد دارای بازخورد سریع نسبت به تغییرات دما می‌باشند.
• این دستگاه نسبت به سایر سنسورهای مقاومتی دما کم هزینه تر و ارزان قیمت بوده و قابل اطمینان و دارای عمر پایدار می‌باشند.
• نسبت به تغییرات دما انعطاف‌پذیر بوده و دارای قابلیت انطباق با دما در محدوده‌های خاص می‌باشند.
• ترمیستورها در محدوده دمایی وسیعی از حدود -270 درجه سانتی‌گراد تا 1200 درجه سانتی‌گراد قابل استفاده هستند.

معایب ترمیستور(thermistor)

• ترمیستورها ممکن است در برابر تغییرات ناگهانی دما، دقت خود را از دست بدهند.
• ترمیستورها قادر به تحمل جریان عبوری مشخصی هستند و در صورت عبور جریان بیش از حد، ممکن است آسیب ببینند.
• ترمیستورها ممکن است تحت تاثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی قرار بگیرند و دقت آنها کاهش یابد.
• رابطه بین مقاومت و دما در ترمیستورها غیرخطی است و این امر پیچیدگی‌هایی را در سنجش دقیق دما ایجاد می‌کند.
• برای استفاده از ترمیستور، به مدار خارجی برای تبدیل تغییرات مقاومت به سیگنال قابل فهم نیاز است.

تفاوت‌ها و شباهت‌های ترمیستور با سنسور RTD

ترمیستورها و حسگرهای rtd هر دو جزئی از سنسورهای مقاومتی در برابر دما بوده و نسبت به تغییر دما، آنها نیز تغییر پیدا می‌کنند. اما اصلی ترین تفاوت این دو حسگر مقاوم در برابر حرارت، در موادی است که در جهت ساخت آنها بکار رفته است. ترمیستورها اغلب از مواد پلیمری یا سرامیکی ساخته می‌شوند در حالی که در ساخت سنسورهای rtd از فلزات خالص استفاده می‌شود. به لحاظ نحوه ی عملکرد، ترمیستورها نسبت به سنسورهای rtd به صورت دقیق تر و با پاسخ‌دهی سریع عمل کرده و از قیمت کمتری برخوردار هستند؛ اما تنها نکته ای که باعث برتری حسگرهای rtd نسبت به ترمیستورها می‌باشد، این است که rtd ها دارای قابلیت اندازه‌گیری دما در محدوده‌ی وسیع‌تری می‌باشند.

لینک مفید:سنسور rtd چیست؟

تفاوت‌ها وشباهت‌های ترمیستور با ترموکوپل

ترموکوپل‌ها برای شناسایی تغییراتی که در دمای یک محدوده رخ می‌دهد از طریق ولتاژ متغیری که بین دو فلزغیرمشابه متصل به یکدیگرایجاد شده، عمل می‌کنند. اما ترمیستورها ، سنسورهای مقاوم در برابر حرارت بوده که در صورت تغییرات مداوم یا حتی کوچک و تدریجی دما، این تغییرات را به صورت دقیق نشان می‌دهند. در واقع چه ترموکوپل ها و چه ترمیستورها ، هر دو مورد خوبی برای اندازه‌گیری و کنترل دما می‌باشند اما بهترین انتخاب از میان این دو سنسورمقاومتی به مشخصات و ویژگی‌های کاربرد آنها ارتباط دارد.ما در این مقاله در رابطه با ترموکوپل و انواع ترموکوپل صحبت کرده ایم.

تفاوت سنسور ntc و ptc

رابطه با دما:

• NTC (ضریب حرارتی منفی): مقاومت الکتریکی با افزایش دما به طور معکوس و غیر خطی کاهش می یابد.
• PTC (ضریب حرارتی مثبت): مقاومت الکتریکی با افزایش دما به طور خطی و نمایی افزایش می یابد.

محدوده دمایی:

• NTC: به طور کلی برای دماهای پایین تر (معمولاً بین -50 تا 150 درجه سانتیگراد) مناسب هستند.
• PTC: به طور کلی برای دماهای بالاتر (معمولاً بین 20 تا 350 درجه سانتیگراد) مناسب هستند.

کاربردها:

• NTC: به طور گسترده در حسگرهای دما، ترموستات ها، جبران دمای مدار و آشکارسازهای نشت مایع استفاده می شوند.
• PTC: به طور عمده در محافظ های جریان، تنظیم کننده های ولتاژ، گرمایش PTC و فیوزهای قابل تنظیم کاربرد دارند.

تست ترمیستور

برای تست ترمیستور می‌توانید از یک مولتی‌متر استفاده کنید. مراحل زیر را دنبال کنید:

1. قطع اتصال ترمیستور: ابتدا ترمیستور را از مدار جدا کنید تا از اندازه‌گیری دقیق مقاومت آن اطمینان حاصل کنید.
2. تنظیم مولتی‌متر: مولتی‌متر را روی حالت اندازه‌گیری مقاومت (اهم) قرار دهید.
3. اندازه‌گیری مقاومت در دمای محیط: پراب‌های مولتی‌متر را به پایه‌های ترمیستور متصل کنید و مقدار مقاومت را بخوانید. برای ترمیستور NTC، مقاومت باید در دمای محیط مقدار مشخصی داشته باشد که در داکیومنتاسیون ترمیستور ذکر شده است.
4. تغییر دما: دمای ترمیستور را تغییر دهید (مثلاً با استفاده از گرما یا سرما). برای ترمیستور NTC، با افزایش دما مقاومت کاهش می‌یابد و با کاهش دما مقاومت افزایش می‌یابد. برای ترمیستور PTC، رفتار بالعکس است.
5. اندازه‌گیری مقاومت در دماهای مختلف: با تغییر دما، مقاومت ترمیستور را مجدداً اندازه‌گیری کنید و تغییرات آن را بررسی کنید. اگر تغییرات مقاومت با تغییرات دما متناسب باشد، ترمیستور به درستی کار می‌کند.

این تست ساده به شما کمک می‌کند تا عملکرد ترمیستور را بررسی کرده و از صحت و سلامت آن اطمینان حاصل کنید.

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: